Mục tiêu đặt ra với đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung” là cần nắm vững, hiểu rõ cách thức hoạt động điều khiển của dây truyền sản suất gạch không nung, qua đó hiểu rõ được lợi ích của gạch không nung đối với kinh tế, môi trường và xã hội.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP PHƯƠNG ĐÔNG KHOA ĐIỆN – CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung Giáo viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Nhật Thanh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trung Thành Hà nội -2016 LỜI CẢM ƠN 512121006 Để đồ án tốt nghiệp“Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung” đạt số mục tiêu đặt ra, hồn thành thời gian, Tơi xin chân thành cảm ơn: Ths Nguyễn Nhật Thanh-GVHD –giảng viên Khoa Điện –Cơ Điện tử, Trường Đại học Dân Lập Phương Đơng tận tình bảo, giúp đỡ chuyên môn, tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ tài liệu thiết bị hướng dẫn thời gian thực đề tài để tơi hồn thành đồ án – Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ đóng góp ý kiến tồn thể Giáo Viên Bộ mơn Tự động hố Khoa Điện –Cơ Điện tử, Trường Đại học Dân Lập Phương Đông đóng góp nhiều ý kiến tạo điều kiện tốt để để em hoàn thành đề tài cách tốt – Tôi xin chân thành cảm ơn bạn sinh viên lớp 512 giúp đỡ đóng góp ý kiến động viên thời gian thực đồ án tốt nghiệp – Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty cổ phần Thương mại Công nghệ Hồng Thanh giúp đỡ thời gian vừa qua để tơi hồn thành tốt đề tài Một lần xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu quý thầy cô bạn Hà Nội, ngày………tháng………năm 2016 SINH VIÊN Nguyễn Trung Thành TRƯỜNG ĐHDL PHƯƠNG ĐÔNG KHOA ĐIỆN – CƠ ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Đầu đề thiết kế ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Các số liệu ban đầu ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại vẽ, kích thước vẽ) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cán hướng dẫn ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ngày giao:………………………………………………………………… Ngày hoàn thành:……………………………………………………………… Hà Nội, ngày………tháng………năm 2016 CHỦ NHIỆM KHOA (ký ghi rõ họ tên) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (ký ghi rõ họ tên) SINH VIÊN THỰC HIỆN hoàn thành nộp toàn thiết kế cho Khoa (ký ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐHDL PHƯƠNG ĐÔNG KHOA ĐIỆN – CƠ ĐIỆN TỬ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: ………………………………………………… STT NGÀY NỘI DUNG CÔNG VIỆC % CÔNG VIỆC Mã số:………………… GVHD (ký) KIỂM TRA Sau lần kiểm tra tiến độ, khoa Điện – Cơ điện tử Giáo viên hướng dẫn đồng ý cho phép: sinh viên:………………………………………………… mã số:………………… sinh viên:………………………………………………… mã số:………………… sinh viên:………………………………………………… mã số:………………… trình bày đồ án tốt nghiệp trước Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp KHOA ĐIỆN – CƠ ĐIỆN TỬ Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn Ghi chú: Sinh viên bảo vệ ĐATN sau có đầy đủ chữ ký Giáo viên kiểm tra tiến độ, Giáo viên hướng dẫn Ban chủ nhiệm Khoa NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày…………tháng…………năm 2016 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày…………tháng…………năm 2016 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (ký ghi rõ họ tên) LỜI NÓI ĐẦU Gạch xây phận cấu thành quan trọng nhà cơng trình kiến trúc dân Một năm, với phát triển mạnh mẽ ngành xây dựng, nước ta tiêu thụ từ 20 – 22(tỷ viên), với đà phát triển này, đến năm 2020 lượng gạch cần cho xây dựng 40 tỷ viên, số lượng khổng lồ, để đạt mức này, lượng đất xét phải tiêu thụ vào khoảng 600 triệu m đất sét tương đương với 30.000 đất canh tác, bình quân năm 2500 đất canh tác Riêng năm 2020 3150 đất Khơng vậy, gạch nung tiêu tốn nhiều lượng: Than, củi, đặc biệt than đá, q trình thải vào bầu khí số lượng lớn khí độc khơng ảnh hưởng tới môi trường sức khỏe người mà làm giảm tới suất trồng, vật ni Chính vậy, theo quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 Thủ tướng Chính phủ phê duyệtngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không nung thay gạch đất nung từ 10% - 15% vào năm 2005 25% - 30% vào năm 2010, xóa bỏ hồn tồn gạch đất nung thủ cơng năm 2020 Vì cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung từ cát, mạt đá, xi măng, … đồng thời tận dụng nguồn phế thải xây dựng công nghiệp giải tất vấn đề gạch nung góp phần cải thiện mơi trường xanh, sạch, đẹp PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay, phát triển nhanh chóng khoa học công nghệ lĩnh vực sản phẩm ngày có nhu cầu cao chất lượng sản phẩm, mức độ tự động hóa sản suất đặc biệt độ xác gia cơng hình dáng hình học… qua người vận hành cần ngồi bàn điều khiển trung tâm, theo dõi giám sát toàn hệ thống thay phải chạy xuống tận chỗ để kiểm tra có cố xảy hệ thống Việc ứng dụng công nghệ vào dây chuyền sản xuất gạch không nung nhằm nâng cao lực quản lý, điều khiển sản xuất nhằm đáp ứng thỏa mãn nhu cầu nêu II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu đặt với đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung” cần nắm vững, hiểu rõ cách thức hoạt động điều khiển dây truyền sản suất gạch không nung, qua hiểu rõ lợi ích gạch khơng nung kinh tế, môi trường xã hội PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu gạch không nung 1.1.1 Khái niệm gạch không nung Gạch không nung loại gạch mà sau ngun cơng định hình tự đóng rắn đạt số học cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ, sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền viên gạch Độ bền viên gạch không nung gia tăng nhờ lực ép rung ép lẫn rung lên viên gạch thành phần kết dính chúng Hình 1.1: Gạch khơng nung xây dựng 1.1.2 Mơ tả chung gạch không nung Về chất liên kết tạo hình, gạch khơng nung khác hẳn gạch đất nung Q trình sử dụng gạch khơng nung, phản ứng hố đá hỗn hợp tạo gạch tăng dần độ bền theo thời gian Độ bền, độ rắn viên gạch không nung tốt gạch đất sét nung đỏ kiểm chứng tất nước giới: Mỹ, Đức, Trung Quốc, Nhật Bản Gạch không nung Việt Nam đơi gọi gạch block, gạch blốc, gạch bê tông, gạch block bê tông nhiên với cách gọi khơng 10 107 108 109 110 5.4 5.4.1 Lập trình giám sát Giới thiệu phầm mềm lập trính hình Để lập trình cho hmi HMI Weintek MT8191IE ta dùng phần mềm EasyBuilder Pro Phần mềm EasyBuilder Pro phần mềm hỗ trợ lập trình HMI Weintek 111 Hình 5.10: Giao diện phầm mềm 5.4.2 Các thao tác để sử dụng phần mềm EasyBuilder Pro Clik vào phầm mềm chọn new để tạo Tạo project Hình 5.11: Tạo project Clik vào moden chọn mã hình Ok 112 Hình 5.12: Chọn mã hình Sau ta clik vào new PLC PLC type chọn Siemens AG Siemens S7-200 OK Hình 5.13: Chọn dòng PLC 113 Hình 5.14: Chọn loại PLC Sau lập trình xong vào compile compile để diên dịch chương trình Hình 5.15: Biên dịch chương trình 5.4.3 Một số nguyên tắc lập trình hình HMI Sự rõ ràng hình hiển thị định chất lượng hoạt động hệ thống Thông tin hiển thị không đầy đủ gây hiệu hoạt động, thâm chí gây nguy hiểm cho tồn hệ thống 114 Bố cục hình Trước thiết kế giao diện bạn cần phải hiểu rõ nhu cầu sử dụng vận hành viên Bước hữu ích cho việc thiết kế Nhìn chung, cách người sử dụng lướt hình giống cách họ đọc trang báo Họ lướt từ trái sang phải xuống hình Do vậy, người thiết kế cần phải đảm bảo thiết kế hạng mục quan trọng phải “tầm quét” nhân viên vận hành Các nút biểu tượng cảnh báo nên đặt lên đầu trang, nút liệu nút điều khiển thấp hơn, logo cơng ty nên đặt phía cuối bên trái hình Chọn màu Trước định đặt nút lên hình, bạn cần hiểu rõ màu sắc cho loại nút Màu sắc công cụ hữu ích giúp vận hành viên tăng khả quan sát liệu quan trọng Nếu sử dụng màu nhạt nút biểu tượng cho trường hợp khẩn cấp, không thu hút ý vận hành viên Còn sử dụng màu sắc sặc sỡ cho nhiều loại nút gây tình trạng lộn xộn q tải thơng tin Thơng thường, màu cho nút hình thường màu: đỏ, xanh xanh da trời màu thứ sinh (do hai màu trộn vào tạo ra) Thị giác nhạy cảm với màu gốc đỏ, xanh xanh sáng, màu xanh lại nhạy cảm Đó lý đường kẻ mảnh màu xanh lại khó quan sát Nên tránh dùng màu xanh cho nút/ biểu tượng nhỏ, lại tốt sử dụng làm màu Điều quan trọng trình chọn màu phối hợp màu trạng thái nhà máy màu trạng thái cảnh báo Một số quy chuẩn màu sử dụng thiết kế HMI: Đỏ = Dừng lại, cấm, nguy hiểm Vàng = Cẩn thận Xanh = An toàn Xanh đậm = Hành động bắt buộc 5.5 Lập trình hệ thống giám sát 115 hình 5.16: Tham số công nghệ Hiển thị tham số: số lần dao động thời gian dao động Hình 5.17: Tham số lực dao động Hiển thị tham số lực dao động nhanh hay chậm thời gian lực dao động 116 Hình 5.18: Thống số phối liệu Hiển thị thông số phối liệu theo tỉ lệ hình 5.19: Thống số phối liệu Ghi Khối lượng PL: tổng khối lượng nguyên liệu phối liệu Cắt trước: cân đủ đóng van xả pl1 có lượng nguyên liệu thừa định rơi xuống cân, nên ta tính tốn để đóng van trước nguyên liệu cho phép xả hết 117 Khử dao động xả mốc dao động xả: xả liệu rung phễu làm rung cân, làm nhiễu cân Khi đủ cân, giao động làm nhiễu giao động số lần mốc dao động cài đặt để ngừng xả Mắc liệu pl: số nguyên liệu cài đặt xả hết để sau ngừng rung Xác nhận xả xong: số nguyên liệu xả hết xuống cân không, chờ khoảng thời gian định để xác nhận xả xong Hụt liệu: cắt cân rồi, chưa đủ cân, mở để xả tiếp giới hạn sai số thiếu liệu đặt Xác nhận pl: nguyên liệu xả xuống cân, chờ cân hết nhiễu để xác nhận số cân Thời gian bù: thời gian mở cửa liệu để bù Thời gian on xả pl thời gian off xả pl: nguyên liệu xả xuống tời gầu qua sang rung, phải xả dốn đoạn có cài đặt để ngun liệu khơng rơi ngồi Với ý nghia tương tụ, ta có thống số tổ máy lại Hình 5.20: Thơng số trộn 118 Hình 5.21: Thống số xả xi Hình 5.22: Bàn phím ảo nhập thống số KẾT LUẬN Sau trình tháng nghiên cưu làm việc thực tế viết đồ án, giúp đỡ nhiệt tình thầy Nguyễn Nhật Thanh, thày trường ĐẠI HỌC DÂN LẬP PHƯƠNG ĐƠNG, đặc biệt thầy cô giáo khoa CƠ- ĐIỆN TỬ kĩ sư Công ty cổ phần Thương mại Công nghệ Hồng Thanh Em hoàn thành đồ án“Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung” Trong nội dung đồ án cung cấp số kiến thức thực nghiệm sau : 119 Về thiết bị phần cứng : đồ án nghiên cứu thiết bị phần cứng PLC Siemens S7-200, thiết bị hiển thị hình HMI Weintek MT8191IE 10 Đồ án cung cấp kiến thức nguyên lý hoạt đông, cấu tạo, chức số thiết bị thường sử dụng như: cảm biến, bơm thủy lực, rơ le chung gian, công tắc tơ , rơ le nhiệt, aptomat Đây thiết bị mà hệ thống điều khiển thường xuyên sử dụng Về phần mềm: đồ án đưa phần mềm tập lệnh giúp ta lập trình hệ thống đơn giản : phần mềm lập trình PLC STEP MicroWIN, phần mềm lâp trình HMI EasyBuilder Pro Về thực tế : đồ án trình bày tồn q trình thiết kế phần điện lâp trình phần mềm cho hệ thống với cho phép cán Công ty cổ phần Thương mại Công nghệ Hồng Thanh, đưa số thuật toán điều chunhr cho PLC thiết bị giám sát Tuy có nhiều cố gắng thời gian hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận nhận xét thầy cô nhằng nâng cao kiến thức 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách tham khảo [1] Nguyễn Doãn Phước Phan Xuân Minh Tự Động Hố với FX1S Nhà Xuất Bản Nơng Nghiệp, 1997 [2] Lâm Tăng Đức Nguyễn Kim Ánh – Giáo trình điều khiển Logic – Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [3] Tạ Văn Phương Tài liệu PLC công nghiêp Trường Đại Học SPKT TPHCM Lưu hành nội [4]Hà Văn Trí.Giao trình PLC NXB Khoa học kỹ thuật [5] Lâm Quỳnh Trang – Lê Trọng Hiền – Nguyễn Minh Trung – Đoàn Hiệp, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh - Chương trình PFIEV Động servo [6] Catalog hãng Mitsubishi [7] Catalog hãng LS [8] Catalog hãng Omron Web tham khảo [9] http://www.mitsubishielectric.com/ [10] http://google.com.vn 121 ... tài Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung cần nắm vững, hiểu rõ cách thức hoạt động điều khiển dây truyền sản suất gạch khơng nung, qua hiểu rõ lợi ích gạch. .. mặt cắt dây chuyền sản xuất gạch không nung hình 1.4: Sơ đồ dây chuyền sản xuất gạch khơng nung 17 Công nghệ sản xuất gạch không nung công nghệ đại Gạch sản xuất theo cơng nghệ hồn tồn đáp ứng đầy...Để đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát dây chuyền sản xuất gạch không nung đạt số mục tiêu đặt ra, hoàn thành thời gian, Tôi xin chân